DE4405022C2 - Process for the recovery of harmlessly usable metals from radioactive contaminated mixed metal scrap - Google Patents
Process for the recovery of harmlessly usable metals from radioactive contaminated mixed metal scrapInfo
- Publication number
- DE4405022C2 DE4405022C2 DE4405022A DE4405022A DE4405022C2 DE 4405022 C2 DE4405022 C2 DE 4405022C2 DE 4405022 A DE4405022 A DE 4405022A DE 4405022 A DE4405022 A DE 4405022A DE 4405022 C2 DE4405022 C2 DE 4405022C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- metals
- mixed metal
- metal
- metal scrap
- scrap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 94
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 94
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims description 4
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 title description 15
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 27
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 27
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 14
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 13
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 10
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 7
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 3
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 2
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000010814 metallic waste Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 239000000306 component Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 230000036651 mood Effects 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005025 nuclear technology Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000161 steel melt Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0026—Pyrometallurgy
- C22B15/0056—Scrap treating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/0084—Obtaining aluminium melting and handling molten aluminium
- C22B21/0092—Remelting scrap, skimmings or any secondary source aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/001—Dry processes
- C22B7/004—Dry processes separating two or more metals by melting out (liquation), i.e. heating above the temperature of the lower melting metal component(s); by fractional crystallisation (controlled freezing)
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von zumindest für einen industriellen Anwendungsbereich im Sinne der gesetzlichen Bestimmungen schadlos verwertbaren Metallen aus radioaktiv kontaminiertem Mischmetallschrott, der bei der Stillegung von kerntechnischen Anlagen anfällt und mehrere NE-Metallkomponenten sowie Stahl, Metallgehalt insgesamt 50 bis 80 Gew.%, und im Rest bis 100 Gew.% nicht metallische Beimengungen aufweist. Im Sinne der gesetzlichen Bestimmungen schadlos verwertbar meint, daß die mittlere spezifische Radioaktivität so weit reduziert ist, daß im Rahmen der bestimmungsgemäßen Verwendung dieser Metalle bzw. daraus hergestellter Bauteile Strahlungsschäden nicht zu befürchten sind. In der Bundesrepublik Deutschland sind diese Bestimmungen im Atomgesetz verankert.The invention relates to a method for obtaining at least for an industrial application in Usable without damage according to the legal provisions Metals from radioactive contaminated mixed metal scrap, that is incurred in the decommissioning of nuclear facilities and several non-ferrous metal components as well as steel, metal content 50 to 80% by weight in total, and not up to 100% by weight in the rest has metallic admixtures. In the sense of the legal Determinations usable without damage means that the middle specific radioactivity is reduced so much that within the scope of the intended use of these metals or components made therefrom not radiation damage are to be feared. In the Federal Republic of Germany these provisions are enshrined in the Atomic Energy Act.
Um aus radioaktiv kontaminiertem Mischmetallschrott im Sinne der gesetzlichen Vorschriften bestimmte schadlos verwertbare Metalle zu gewinnen, ist es im Rahmen der in der großtechnischen Praxis eingeführten Verfahren er forderlich, den Mischmetallschrott durch Sortieren in die verschiedenen Metalle zu trennen und die aus einem bestimmten Metall bestehenden Bauteile in einem besonderen Verfahren zu dekontaminieren. Das ist häufig technisch nicht möglich und aufwendig. Insbesondere stört der Sortie rungszwang. Ist dieses der Fall, so wird das Volumen des radioaktiv kontaminierten Mischmetallschrotts durch Ver pressen reduziert und der so kompaktierte Mischmetallschrott, zumeist in besonderen Behältern, einer Zwischen- oder Endlagerung zugeführt. Hierbei gehen wertvolle Reststoffe, z. B. die zumeist erheblichen Anteile an Aluminium und Kupfer in dem aus kerntechnischen Anlagen anfallenden Mischmetallschrott, verloren.In order to remove radioactive contaminated mixed metal scrap in According to the legal regulations certain harmless It is within the framework of the procedures introduced in large-scale industrial practice required to sort the mixed metal scrap by to separate the different metals and the one certain metal existing components in a special Decontaminate process. This is often technical not possible and expensive. The sortie is particularly annoying constraint. If this is the case, the volume of the radioactive contaminated mixed metal scrap by Ver pressing reduced and the mixed metal scrap so compacted, mostly in special containers, an intermediate or End storage supplied. Here valuable residues go e.g. B. the mostly significant proportions of aluminum and Copper in that from nuclear facilities Mixed metal scrap, lost.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem zumindest für einen industriellen An wendungsbereich im Sinne der gesetzlichen Bestimmungen schadlos verwertbare Metalle aus radioaktiv kontaminiertem Mischmetallschrott auf einfache Weise gewonnen werden können, und zwar ohne aufwendige Sortierungs- und Dekonta minierungsmaßnahmen.The invention has for its object a method specify with which at least for an industrial type area of application in the sense of the legal provisions harmlessly usable metals from radioactive contaminated Mixed metal scrap can be obtained in a simple manner can, and without complex sorting and deconta mitigation measures.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung
ein Verfahren zur Gewinnung von zumindest für einen indu
striellen Anwendungsbereich im Sinne der gesetzlichen
Bestimmungen schadlos verwertbaren Metallen aus radioaktiv
kontaminiertem Mischmetallschrott, der bei der Stillegung
von kerntechnischen Anlagen anfällt und mehrere NE-Metall
komponenten sowie Stahl, Metallgehalt insgesamt 50 bis
80 Gew.%, und im Rest bis zu 100 Gew.% nichtmetallische
Beimengungen aufweist,
wobei das Separationsschmelzen von Metallen mit fraktio
niertem Abgießen der Schmelze angewendet wird, mit den
Maßgaben:
der Mischmetallschrott mit seinem Anteil an nicht
metallischen Komponenten wird unsortiert in einen
Metallschmelzofen eingebracht,
der Mischmetallschrott mit den nichtmetallischen
Komponenten wird zuerst auf die Abgußtemperatur des
NE-Metalls mit niedrigstem Schmelzpunkt erwärmt und
dieses NE-Metall wird abgegossen, wobei danach der
verbleibende Mischmetallschrott auf die Ab
gußtemperatur des NE-Metalls mit dem nächsthöchsten
Schmelzpunkt erwärmt und dieses abgegossen wird,
- undsoweiterfort bis zum Stahl,
soweit die Metalle der fraktioniert abgegossenen
Komponenten eine spezifische Radioaktivität auf
weisen, welche die schadlose Verwertung zuläßt,
werden sie der Verwertung zugeführt,
soweit die Metalle der fraktioniert abgegossenen
Komponenten eine spezifische Radioaktivität auf
weisen, welche die schadlose Verwertung nicht
zuläßt, werden sie volumenreduziert einer Zwischen
lagerung zugeführt,
wobei die Schmelzabfälle (Schlacke, Flugasche) nach Maßgabe
ihrer Radioaktivität entsorgt werden.To solve this problem, the object of the invention is a method for obtaining at least for an industrial application within the meaning of the legal provisions harmlessly usable metals from radioactive contaminated mixed metal scrap, which is incurred in the decommissioning of nuclear facilities and several non-ferrous metal components as well as steel, metal content has a total of 50 to 80% by weight, and the rest up to 100% by weight of non-metallic additives,
whereby the separation melting of metals with fractional pouring of the melt is used, with the provisos:
the mixed metal scrap with its proportion of non-metallic components is introduced into a metal melting furnace unsorted,
the mixed metal scrap with the non-metallic components is first heated to the casting temperature of the non-ferrous metal with the lowest melting point and this non-ferrous metal is poured off, after which the remaining mixed metal scrap is heated to the casting temperature of the non-ferrous metal with the next highest melting point and this is poured off, - and so on to steel,
insofar as the metals of the fractionally cast components have a specific radioactivity that allows harmless recycling, they are sent for recycling,
If the metals of the fractionally cast components have a specific radioactivity that does not allow harmless recycling, they are sent to intermediate storage with reduced volume,
the melt waste (slag, fly ash) being disposed of in accordance with its radioactivity.
Daß das abgegossene Metall unmittelbar und ohne weiteres der schadlosen Verwertung zugeführt werden kann, bedeutet, daß im Rahmen der gesetzlichen Bestimmungen entsprechende Verwendungen für das gewonnene Metall angegeben sind. Im Ausführungsbeispiel wird dargelegt, daß dabei bestimmte Restradioaktivitäten zulässig sind. Die nach dem erfindungs gemäßen Verfahren gewonnenen Metalle können selbstverständ lich auf einfache Weise auch weiterbehandelt und praktisch vollständig von radioaktiver Kontaminierung befreit werden.That the cast metal immediately and easily the harmless recovery can be supplied means that in Corresponding within the legal provisions Uses for the metal obtained are specified. in the Embodiment is set out that certain Residual radio activities are permitted. According to the invention Metals obtained according to the process can be taken for granted easily processed and practical be completely freed from radioactive contamination.
Das Separationsschmelzen zur Aufbereitung von Misch metallschrott aus Eisenschrott mit metallischen Nicht eisenbeimengungen ist an sich bekannt (DE-OS 15 33 118). Dabei enthält der Mischmetallschrott praktisch keine nicht metallischen Beimengungen. Andererseits ist auch das Separationsschmelzen von Computerschrott bekannt (DE-PS 42 27 568). Zum Schmelzen und Behandeln von Metallabfällen, einschließlich radioaktiver Metallabfälle, ist es bekannt (DE 32 13 764 A1), mit einem Schmelz- und Ver arbeitungstiegel zu arbeiten, der auf der Oberseite eines Wagens angeordnet ist und eine geteilte Form bildet. In einem geschlossenen System werden die Metallabfälle in den Tiegel gefüllt und nach dem Elektroschlackeschmelzverfahren unter Verwendung einer nichtverbrauchenden Elektrode ge schmolzen. Dabei werden ein Schlackeschmelzmittel und Schlacke in den Tiegel in Schichten eingefüllt und wird mittels der nichtverbrauchenden Elektrode elektrischer Strom durchgeleitet, um dadurch das Schlackeschmelzmittel zu erwärmen. Auch hier enthalten die Metallabfälle praktisch keine nichtmetallischen Beimengungen. Bei radioaktiv kontaminiertem Mischmetallschrott, der bei der Stillegung von kerntechnischen Anlagen anfällt, sind kontaminierte nichtmetallische Beimengungen unvermeidbar, und zwar in Mengen von 20 bis 50 Gew.%. Sie bereiten im Rahmen der eingangs beschriebenen bekannten Maßnahmen mit Sortierungszwang ein besonderes Problem. Separation melting for the preparation of mix scrap metal from scrap iron with metallic no Iron admixtures are known per se (DE-OS 15 33 118). The mixed metal scrap contains practically none metallic admixtures. On the other hand, that's also Separation melting of computer scrap is known (DE-PS 42 27 568). For melting and treating metal waste, including radioactive metal waste, it is known (DE 32 13 764 A1), with a melting and Ver Working crucible to work on top of one Cart is arranged and forms a divided shape. In The metal waste in the Crucible filled and using the electro-slag melting process using a non-consuming electrode melted. This will be a slag and Slag is poured into the crucible in layers and is by means of the non-consuming electrode electrical Current passed through to thereby remove the slag melt to warm up. Here also contain the metal waste practically no non-metallic admixtures. At radioactive contaminated mixed metal scrap, which at Decommissioning of nuclear facilities occurs contaminated non-metallic admixtures unavoidable, in amounts of 20 to 50% by weight. You prepare in As part of the known measures described above Sorting a particular problem.
Wird der Mischmetallschrott in einem entsprechenden Ofen oder Tiegel aufgeschmolzen und als Ganzes abgegossen (US-PS 43 41 915), dann ist eine Separierung oder Sortierung nicht möglich. Deswegen ist bereits vorge schlagen worden (PCT-WO 93/09 543, PatG 3 Abs. 2), Mischungen, die radioaktive Bestandteile enthalten, in ein Schmelzbad einzubringen und dort die radioaktive Komponente zu oxidieren sowie dadurch von der nicht radioaktiven Komponenten zu trennen. Um radioaktive Be standteile aus geschmolzenem Natrium zu entfernen, das im Kühlsystem zirkuliert, ist es bekannt, das Natrium abzu kühlen, bis die radioaktiven Bestandteile aus kristallisieren und aus dem Kreislauf ausgetragen werden können (US-PS 44 88 964).The mixed metal scrap is placed in an appropriate furnace or crucible melted and poured as a whole (US-PS 43 41 915), then is a separation or Sorting not possible. That's why it's featured been proposed (PCT-WO 93/09 543, PatG 3 Abs. 2), Mixtures containing radioactive components in one Bring in the melt pool and there the radioactive Component to oxidize and thereby from the not separate radioactive components. To radioactive be to remove constituents from molten sodium, which in the Circulating cooling system, it is known to remove the sodium cool until the radioactive components are out crystallize and be discharged from the cycle can (US-PS 44 88 964).
Die Erfindung geht von der überraschenden Erkenntnis und Feststellung aus, daß bei Anwendung-des erfindungsgemäßen Verfahrens nur noch ein geringer Prozentsatz der im Mischmetallschrott insgesamt vorhandenen Radioaktivität in den abgegossenen Metallen enthalten ist. Wenn es sich um Mischmetallschrott aus der Reparatur oder der Stillegung von kerntechnischen Anlagen handelt, beträgt die restliche Radioaktivität in den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnenen Metallen nur noch etwa 5% der Ausgangsradio aktivität, die der Mischmetallschrott mitbringt. Die er findungsgemäßen Maßnahmen wirken separierend. Insbesondere aus den nichtmetallischen Beimengungen geht die Radio aktivität in die Schmelzeabfälle, wobei 20 bis 50 Gew.% nichtmetallische Beimengungen problemlos entsorgt werden können. Das eingangs beschriebene aufwendige Sortieren ist nicht mehr erforderlich. Im Ergebnis kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ohne weiteres nichtvorbe handelter Mischmetallschrott, der bei der Stillegung von kerntechnischen Anlagen und bei deren Reparatur anfällt, zu verwertbaren Metallen aufbereitet werden. Die erfindungs gemäß erreichte, überraschende Reduzierung der Radioaktivität erlaubt ohne weiteres eine im Sinne der gesetzlichen Be stimmungen schadlose Verwertung. - Es versteht sich, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die gesetzlichen Sicher heitsvorschriften eingehalten werden. Das gilt sowohl für die Handhabung des Mischmetallschrotts, die Beschickung und den Betrieb des Metallschmelzofens und das Abgießen, aber auch für die Behandlung der Abgase bei deren Reinigung Flugasche anfällt, die nach Maßgabe ihrer Radioaktivität entsorgt werden muß.The invention proceeds from the surprising knowledge and Finding that when using the invention Process only a small percentage of the im Mixed metal scrap total radioactivity present in the poured metals is contained. If it is mixed metal scrap from repair or decommissioning about nuclear facilities, the rest is Radioactivity in the process according to the invention recovered metals only about 5% of the original radio activity that the mixed metal scrap brings with it. Which he Measures according to the invention have a separating effect. Especially radio goes out of the non-metallic admixtures activity in the melt waste, 20 to 50% by weight non-metallic additives can be disposed of easily can. The complex sorting described at the beginning is no longer required. The result can be in the frame of the method according to the invention without further notice traded mixed metal scrap that is used in the decommissioning of nuclear facilities and their repair, processed into usable metals. The fiction according to surprising reduction in radioactivity achieved permits without further ado within the meaning of the statutory moods harmless recovery. - It goes without saying that the legal certainty in the method according to the invention safety regulations are observed. That applies both for handling mixed metal scrap, loading and the operation of the metal melting furnace and the pouring, but also for the treatment of exhaust gases when cleaning them Fly ash accumulates according to its radioactivity must be disposed of.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. So können dem kontaminierten Mischmetallschrott vor der Beimischung in den Schmelzofen und/oder beim Beschicken des Schmelzofens nichtkontaminierte Metalle zur Reduzierung der Restradioaktivität der gewonnenen Metalle durch Mischungsverdünnung beigemischt werden. Die Menge an nicht kontaminierten Metallen wird dabei zweckmäßigerweise so gewählt, daß alle abgegossenen Komponenten der schadlosen Verwertung zuführbar sind. Weist der Mischmetallschrott Aluminium- und Kupferanteile auf, so lehrt die Erfindung, daß der Mischmetallschrott in dem Metallschmelzofen zunächst auf eine Abgußtemperatur des Aluminiums erwärmt und dieser abge gossen wird, wobei danach der verbleibende Mischmetallschrott auf die Abgußtemperatur des Kupfers erwärmt und dieses abgegossen wird.There are several in the scope of the invention Opportunities for further training and design. So can the contaminated mixed metal scrap before Mixing in the melting furnace and / or when loading of the furnace not contaminated metals for reduction the residual radioactivity of the metals obtained Mixing dilution can be added. The amount of not Contaminated metals are conveniently so chosen that all cast components of the harmless Recycling can be supplied. Shows the mixed metal scrap Aluminum and copper portions, the invention teaches that the mixed metal scrap in the metal melting furnace initially a casting temperature of the aluminum heated and this abge is poured, after which the remaining mixed metal scrap heated to the casting temperature of the copper and this is poured off.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit den verschiedensten Metallschmelzöfen durchgeführt werden. Vorzugsweise wird mit einem Induktionsofen als Metallschmelzofen gearbeitet. Dann empfiehlt es sich, die Bauteile, die sich in dem Mischmetall schrott befinden, in dem Induktionsofen möglichst dicht zu packen. Der Metallschmelzofen wird so verschlossen, daß kontaminierte Abgase nicht ins Freie austreten können. Sie werden vielmehr einer Abgasreinigung unterworfen.The process according to the invention can be carried out using a wide variety of methods Metal melting furnaces are carried out. Preferably with worked as an induction furnace as a metal melting furnace. Then it is recommended to check the components that are in the mixed metal scrap are as tight as possible in the induction furnace pack. The metal melting furnace is closed in such a way that contaminated exhaust gases cannot escape into the open. she are rather subjected to exhaust gas purification.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren findet im Metallschmelz ofen eine sehr weitgehende Trennung der durch Schmelzen flüssigen Phase und der verbleibenden festen Phase anderer Metalle statt. Die Trennung kann sehr weit geführt werden, wenn nach Erreichen einer Abgußtemperatur für ein NE-Metall und vor dem Abgießen dieses NE-Metalls der Inhalt des Schmelzofens einer Trennungsbehandlung für eine Fest/ flüssig-Trennung, z. B. durch Vibration, unterworfen wird. Wenn auch im Rahmen der Erfindung mit den verschiedensten Metallschmelzöfen gearbeitet werden kann, so sollte zur sicheren Verfahrensabwicklung stets Vorsorge getroffen werden, daß die gesamte Beschickung des Metallschmelzofens mit dem Mischmetallschrott über ihre gesamte Höhe erwärmt wird.In the method according to the invention takes place in the metal melt furnace a very extensive separation of the by melting liquid phase and the remaining solid phase of others Metals instead. The separation can go very far if after reaching a casting temperature for a non-ferrous metal and before pouring this non-ferrous metal, the content of the Melting furnace of a separation treatment for a fixed / liquid separation, e.g. B. is subjected to vibration. Although within the scope of the invention with the most varied Metal melting furnaces can be worked, so should precautionary measures are always taken that the entire feed of the metal melting furnace warmed with the mixed metal scrap over its entire height becomes.
Angelieferter radioaktiver Mischmetallschrott wurde nach der Annahme und den Eingangskontrollen zwischengelagert und später zur Weiterbearbeitung in eine Einhausung ver bracht. Dort wurde der Mischmetallschrott zu Schmelzchargen zusammengestellt. Insgesamt wurden vier Schmelzchargen gefahren. Eine Vorbehandlung wurde nicht durchgeführt. Vielmehr war ersichtlich, daß es sich um ganz normale ausgebaute Anlagenteile handelte, die auch im Kraftwerk in keinster Weise vorbehandelt wurden.Delivered radioactive mixed metal scrap became after the acceptance and the incoming checks temporarily and later for further processing in an enclosure brings. There the mixed metal scrap became melt batches compiled. A total of four batches of melt hazards. No pretreatment was carried out. Rather, it was evident that it was completely normal dismantled plant parts, which also acted in the power plant have not been pretreated in any way.
Der angelieferte Nichtmetallschrott wies einen Großteil an NE-Metallen auf. Aus diesem Grund wurden die Teile einzeln in den Ofen eingebracht. Hierdurch ergab sich eine höhere Packdichte, was eine bessere Ankopplung bei induktiver Erwärmung gewährleistet. Nachdem der Ofen befüllt war, wurde, wie üblich, ein Pfannenfeuer eingesetzt und somit ein gekapseltes System hergestellt. Da es sich hier unter anderem um komplette Motoren handelte, konnte ein max. Füllgewicht von 580 kg erreicht werden. The delivered non-metal scrap had a large part on non-ferrous metals. Because of this, the parts individually placed in the oven. This resulted in a higher packing density, which means better coupling guaranteed inductive heating. After the oven is filled was, as usual, a pan fire was used and thus an encapsulated system is manufactured. Since it is here among other things, dealt with complete engines Max. Filling weight of 580 kg can be achieved.
Um möglicherweise entstehende Gase sicher zu erfassen, wurde die obere, schwenkbare Absaughaube soweit möglich über den Ofen gefahren. Im Anschluß daran wurde mit dem Pfannenfeuer eine Vorwärmung/Durchwärmung des Materials bis auf 748 °c durchgeführt. Hierbei zeigte sich eine blau-schwarze Rauchentwicklung, die von der schwenkbaren Absaughaube sicher erfaßt wurde. Nach dieser Vorbehandlung wurde der Ofen auf kleinster Stufe zugeschaltet, was eine vollständige gleichmäßige Durchwärmung über die ganze Ofenhöhe erbrachte. Die Temperatur im Ofen wurde auf ca. 755°C gefahren. Der Brenner konnte nun entfernt werden, und es erfolgte ein Abguß von 100 kg Aluminium.In order to reliably detect any gases that may arise, the upper, swiveling exhaust hood was as far as possible passed over the oven. Subsequently, the Ladle fire a preheating / warming of the material carried out up to 748 ° c. This showed one blue-black smoke development from the swiveling Exhaust hood was securely grasped. After this pretreatment the stove was switched on at the lowest level, which is a complete, even heating throughout Furnace height. The temperature in the oven was raised to approx. 755 ° C driven. The burner could now be removed and 100 kg of aluminum was cast.
Mit dem Ofen wurde die Abgußtemperatur von Kupfer induktiv angefahren. Nach Erreichen der Temperatur konnte der enthaltene Kupferanteil von 190 kg abgegossen werden. Der nunmehr noch vorhandene Stahl-/Stahlgußanteil von 290 kg konnte geschmolzen und auf die gleiche Weise abge gossen werden. - Alle Materialien wurden in vorhandene Gußkokillen, die mit Graphitschlichte auf Wasserbasis geschlichtet waren, abgegossen.The casting temperature of copper became inductive with the furnace started. After reaching the temperature the contained copper content of 190 kg are poured off. The steel / cast steel part of 290 kg could be melted and poured off in the same way be poured. - All materials were in existing Cast chillers made with water-based graphite coating were sized, poured.
Die mittlere spezifische Aktivität wurde über alle Schmelz
tage wie folgt ermittelt:
Aluminium = 0,10 Bq/g
Kupfer = 0,53 Bq/g
Stahl = 0,73 Bq/g.
The mean specific activity was determined as follows over all melting days:
Aluminum = 0.10 Bq / g
Copper = 0.53 Bq / g
Steel = 0.73 Bq / g.
Das gewonnene Aluminium konnte bedingungslos, mindestens jedoch für den industriellen Bereich, freigegeben werden. Für das gewonnene Kupfer ist eine Freigabe in den industriellen Bereich möglich. Der Stahlanteil mit einer spezifischen Aktivität von 0,7 Bq/g, ist durch eine Freigabe an die Industrie abgebbar oder ist für die Herstellung kerntechnischer Produkte zu verwenden. Sofern, z. B. aufgrund der ermittelten Analyse, keine Verwendung im Bereich der Kerntechnik gefunden würde, wäre eine optimale Volumen reduktion für eine Zwischen/Endlagerung gewährleistet.The aluminum won could unconditionally, at least however, be released for the industrial sector. For the copper obtained there is a release in the industrial area possible. The steel portion with one specific activity of 0.7 Bq / g, is by release deliverable to industry or for manufacturing to use nuclear products. If, for. B. due the determined analysis, no use in the area of Nuclear technology would be found to be an optimal volume reduction for an intermediate / final storage guaranteed.
Weder das Aluminium, das Kupfer noch der Stahl/Stahlguß wurden im Ofen, oder nach dem Abguß in den Kokillen, einer weiteren Behandlung unterzogen.Neither the aluminum, the copper nor the steel / cast steel were in the oven, or after casting in the molds, one subjected to further treatment.
Aufgrund von nichtmetallischen Komponenten im Mischmetall schrott, z. B. in Form von elektrischen Isolierungen, muß mit einem höheren Abfallvolumen gerechnet werden. Nach den Versuchen zeigte sich, daß der Anteil der an fallenden Abfälle bei 16,5% der eingesetzten Menge liegt. Bei Stahlschmelzen üblicher Art liegt der Anteil bei < 5%.Due to non-metallic components in the mixed metal scrap, e.g. B. in the form of electrical insulation, a higher volume of waste must be expected. After the tests it was shown that the proportion of the falling waste is 16.5% of the amount used. For steel melts of the usual type, the proportion is included <5%.
Anhand der ermittelten Aktivitäten wurde aus den Schmelzen
und den Abfällen eine mittlere Aktivitätsverteilung be
stimmt. Hiernach ist in den abgegossenen Materialien nur
noch 5,5% der insgesamt ermittelten Aktivität vorhanden.
Im einzelnen ergibt sich folgendes Bild:
Gesamtaktivität (Schmelze und Abfälle) = 19563,05k Bq.Based on the activities determined, an average activity distribution was determined from the melts and the waste. According to this, only 5.5% of the total activity determined is still present in the cast materials. The individual picture is as follows:
Total activity (melt and waste) = 19563.05k Bq.
Aluminium: 0,17% der ermittelten Gesamtaktivität,
Kupfer: 1,45% der ermittelten Gesamtaktivität,
Stahl: 3,89% der ermittelten Gesamtaktivität.Aluminum: 0.17% of the total activity determined,
Copper: 1.45% of the total activity determined,
Steel: 3.89% of the total activity determined.
Claims (7)
wobei das Separationsschmelzen von Metallen mit fraktio niertem Abgießen der Schmelze angewendet wird, mit den Maßgaben:
der Mischmetallschrott mit seinem Anteil an nicht metallischen Komponenten wird unsortiert in einen Metallschmelzofen eingebracht,
der Mischmetallschrott mit den nichtmetallischen Komponenten wird zuerst auf die Abgußtemperatur des NE-Metalls mit niedrigstem Schmelzpunkt erwärmt und dieses NE-Metall wird abgegossen, wobei danach der verbleibende Mischmetallschrott auf die Abgußtemperatur des NE-Metalls mit dem nächst höchsten Schmelzpunkt erwärmt und dieses abgegossen wird, - undsoweiterfort bis zum Stahl,
soweit die Metalle der fraktioniert abgegossenen Komponenten eine spezifische Radioaktivität auf weisen, welche die schadlose Verwertung zuläßt, werden sie der Verwertung zugeführt,
soweit die Metalle der fraktioniert abgegossenen Komponenten eine spezifische Radioaktivität auf weisen, welche die schadlose Verwertung nicht zuläßt, werden sie volumenreduziert einer Zwischen lagerung zugeführt,
wobei die Schmelzabfälle (Schlacke, Flugasche) nach Maßgabe ihrer Radioaktivität entsorgt werden.1. Process for the recovery of at least one industrial application within the meaning of the legal regulations harmlessly usable metals from radioactively contaminated mixed metal scrap, which results from the decommissioning of nuclear facilities and several non-ferrous metal components as well as steel, total metal content 50 to 80% by weight. , and the rest contains up to 100% by weight of non-metallic additives,
whereby the separation melting of metals with fractional pouring of the melt is used, with the provisos:
the mixed metal scrap with its proportion of non-metallic components is introduced into a metal melting furnace unsorted,
the mixed metal scrap with the non-metallic components is first heated to the casting temperature of the non-ferrous metal with the lowest melting point and this non-ferrous metal is poured off, after which the remaining mixed metal scrap is heated to the casting temperature of the non-ferrous metal with the next highest melting point and this is poured off, - and so on to steel,
insofar as the metals of the fractionally cast components have a specific radioactivity that allows harmless recycling, they are sent for recycling,
If the metals of the fractionally cast components have a specific radioactivity that does not allow harmless recycling, they are sent to intermediate storage with reduced volume,
the melt waste (slag, fly ash) being disposed of in accordance with its radioactivity.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4405022A DE4405022C2 (en) | 1993-02-25 | 1994-02-17 | Process for the recovery of harmlessly usable metals from radioactive contaminated mixed metal scrap |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4305775 | 1993-02-25 | ||
DE4405022A DE4405022C2 (en) | 1993-02-25 | 1994-02-17 | Process for the recovery of harmlessly usable metals from radioactive contaminated mixed metal scrap |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4405022A1 DE4405022A1 (en) | 1994-09-08 |
DE4405022C2 true DE4405022C2 (en) | 1996-03-14 |
Family
ID=6481289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4405022A Expired - Fee Related DE4405022C2 (en) | 1993-02-25 | 1994-02-17 | Process for the recovery of harmlessly usable metals from radioactive contaminated mixed metal scrap |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4405022C2 (en) |
FR (1) | FR2701962B1 (en) |
GB (1) | GB2275815B (en) |
IT (1) | IT1273317B (en) |
SE (1) | SE507554C2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19737891C2 (en) * | 1997-08-29 | 2002-08-01 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Process for the disposal of an object contaminated with radiotoxics from reactor graphite or coal stone |
DE102023115174B3 (en) | 2023-06-09 | 2023-11-09 | Dornier Nuclear Services GmbH | Process for processing activated and/or contaminated metallic residues and use of big bags |
DE102023115175B3 (en) | 2023-06-09 | 2023-11-09 | Dornier Nuclear Services GmbH | Process for processing activated and/or contaminated metallic residues and use of big bags |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1533118A1 (en) * | 1966-05-05 | 1969-12-11 | Passavant Werke | Process for the preparation and processing of iron scrap with metallic non-ferrous additives |
JPS5450800A (en) * | 1977-09-30 | 1979-04-20 | Toshiba Corp | Removing device of radioactive substance |
US4341915A (en) * | 1979-03-13 | 1982-07-27 | Daidotokushuko Kabushikikaisha | Apparatus for filling of container with radioactive solid wastes |
FR2503598B1 (en) * | 1981-04-14 | 1985-07-26 | Kobe Steel Ltd | APPARATUS AND METHOD FOR MELTING AND PROCESSING METAL RESIDUES |
DE3318377C2 (en) * | 1983-05-20 | 1986-05-15 | Deutsche Gesellschaft für Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH, 3000 Hannover | Process for the decontamination of radioactively contaminated iron and / or steel scrap |
DE3331383A1 (en) * | 1983-08-31 | 1985-03-14 | Siempelkamp Gießerei GmbH & Co, 4150 Krefeld | PLANT FOR RECOVERY OF METALLIC COMPONENTS OF NUCLEAR POWER PLANTS |
JPS60129698A (en) * | 1983-12-19 | 1985-07-10 | 株式会社日立製作所 | Method of melting and decontaminating radioactivity contaminated metal |
DE3404106C2 (en) * | 1984-02-07 | 1986-10-02 | Siempelkamp Gießerei GmbH & Co, 4150 Krefeld | Furnace system for melting metallic components of nuclear power plants |
DE3534300A1 (en) * | 1985-09-26 | 1987-04-02 | Noell Gmbh | Plant for melting down metals |
DE3641092C1 (en) * | 1986-12-02 | 1988-02-04 | Siempelkamp Gmbh & Co | Charging device for a melting furnace for melting down lumpy radioactive metallic waste |
US5202100A (en) * | 1991-11-07 | 1993-04-13 | Molten Metal Technology, Inc. | Method for reducing volume of a radioactive composition |
DE4227568C2 (en) * | 1992-03-26 | 1994-11-24 | Klimanek Gmbh Schlacken Schrot | Process for the production of reusable materials from computer scrap |
-
1994
- 1994-02-16 SE SE9400518A patent/SE507554C2/en not_active IP Right Cessation
- 1994-02-17 DE DE4405022A patent/DE4405022C2/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-02-21 IT IT000308 patent/IT1273317B/en active IP Right Grant
- 1994-02-21 FR FR9401927A patent/FR2701962B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-02-22 GB GB9403300A patent/GB2275815B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ITMI940308A0 (en) | 1994-02-21 |
GB2275815A (en) | 1994-09-07 |
IT1273317B (en) | 1997-07-08 |
GB9403300D0 (en) | 1994-04-13 |
SE9400518D0 (en) | 1994-02-16 |
ITMI940308A1 (en) | 1995-08-21 |
FR2701962B1 (en) | 1995-05-12 |
SE9400518L (en) | 1994-08-26 |
GB2275815B (en) | 1997-01-22 |
SE507554C2 (en) | 1998-06-22 |
DE4405022A1 (en) | 1994-09-08 |
FR2701962A1 (en) | 1994-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3204204C2 (en) | Procedure for conditioning radioactive waste | |
DE68915277T2 (en) | PROCESSING OF THE LINING OF ALUMINUM REDUCTION CELLS DURING THE USE OF ALUMINUM SCRAP. | |
DE69112404T2 (en) | DECONTAMINATION AND / OR SURFACE TREATMENT OF ALUMINUM AND ALUMINUM ALLOYS. | |
DE4311545B4 (en) | Process for the production of bricks, offset for bricks and their use | |
DE2750606C2 (en) | ||
EP0036982B1 (en) | Housing for radioactive materials in transport and/or storage containers | |
DE4405022C2 (en) | Process for the recovery of harmlessly usable metals from radioactive contaminated mixed metal scrap | |
DE2528427A1 (en) | MATERIAL COMPOSITION OF A REFRIGERANT AND SOLID PARTICLES | |
DE2200490A1 (en) | Process for quenching or cooling scum | |
DE3404106C2 (en) | Furnace system for melting metallic components of nuclear power plants | |
DE2911855C2 (en) | Process for processing waste from the metallurgical industry | |
DE2524169A1 (en) | High activity radioactive waste stabilised as solid - of active glass granulate embedded in metallic matrix | |
DE2820060C2 (en) | ||
DE2551349A1 (en) | Embedding highly radioactive glass granules in metal matrix - involves heating granules above m.pt. of matrix and adding metal as a solid | |
EP0774155B1 (en) | Method of reprocessing metal parts contaminated with uranium | |
DE2551524A1 (en) | METHOD FOR TREATMENT OF MATERIAL CONTAINING ALUMINUM | |
DE2613537A1 (en) | PROCESS FOR THE CONDITIONING OF METALLIC CASE WASTE MADE OF ZIRCONIUM OR ZIRCONIUM ALLOYS FROM THE PROCESSING OF RADIATED NUCLEAR REACTOR FUEL ELEMENTS FOR ENVIRONMENTALLY PROTECTED DISPOSAL | |
DE1114328B (en) | Method and device for the production of raw uranium blocks | |
DE3780583T2 (en) | METHOD FOR REMOVING LITHIUM FROM ALUMINUM-LITHIUM ALLOYS. | |
DE966470C (en) | Process for the production of refractory materials and abrasives from impure raw materials, especially bauxites | |
DE2919353C2 (en) | Use of a sodium sludge as a reducing agent in the extraction of lead | |
DE3018746C2 (en) | Process for embedding tritiated waste | |
DE546978C (en) | Process for the extraction of tin | |
DE69309271T2 (en) | METHOD FOR TREATING SCRATCHES FROM METALLURGICAL MELTING METHOD | |
DE143901C (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SIEMPELKAMP GUSS- UND ANLAGENTECHNIK HOLDING GMBH |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |